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《山东大学》 2010年
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新型高效节能直流风管式空调的设计与实现

何成军  
【摘要】: 随着社会的发展,人民生活水平的提高,中央空调以及家用中央空调越来越普及。目前国家正大力推进“节能减排”工作,转向低碳经济。低碳生活方式已经是全社会的呼声。市场需要绿色节能的空调产品。 风管式空调机是中央空调室内机的主要形式,其销量占到75%。当前的风管式空调机大多还是采用异步电动机进行调速。虽然异步电动机具有价格便宜、结构简单、坚固耐用等许多优点,但是异步电动机也有效率低、调速能力差等缺点,越来越不适应当前的市场需求。近年来随着永磁材料、现代电力电子技术、计算机技术和现代控制理论的迅猛发展,无刷直流电动机(Brushless Direct Current Motor-BLDCM)调速系统也逐渐成熟起来。无刷直流电动机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低且可靠性高的特点,因而得到了广泛的应用。 本文研究重点是无刷直流电机驱动系统在风管式空调机上的应用。在具体开发中,为了满足用户对风管式空调噪音低、振动小的要求,本文对方波驱动和正弦波驱动两种方式下,无刷直流电机的转矩脉动进行了分析。正弦波驱动方式在噪音和振动方面的效果明显好于方波驱动,所以本文选择东芝的三相正弦波驱动IC TB6551,并用它对无刷直流电机进行180。正弦波驱动控制。为保证可靠性,本文对东芝和三肯的两款IPM进行选型计算,尤其是热设计方面,给出了详细的计算过程。为使电机高效率运转,本文采取了自动进角控制,使得无刷直流电机的反向电动势与该相电流的相位差为0。。本文结合风管式空调的实际应用,进行了静压自动识别功能的开发,使直流风管机能够自动适应工程现场的风管,减少了调试工作量。本文对直流风管机电机驱动板的功能进行了分析,完成了软件的开发编写工作。 最后,笔者装配了一台系统样机,对本文的研究成果—风管机用无刷直流电机驱动板和1台60W的无刷直流电机进行了实际测试。最终,成功的完成了噪音、风量、功率实验。试验结果表明:系统硬件工作正常,软件设计合理;在风量和静压同等的情况下,直流风管机耗能降低了40%;电机运行噪音平稳,未发现异常噪音点;静压自动识别功能基本实现。总的来说,本文所做的工作达到了预期设计目标。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM925.12

【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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2 逄栋;基于GPRS的无刷直流电机的远程监控系统[D];江苏大学;2010年
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4 李运德;无刷直流电机控制策略的研究[D];广东工业大学;2011年
5 贾文娜;无刷直流电机控制系统的频域辨识[D];上海交通大学;2010年
6 宋杰;无刷直流电机转矩脉动抑制的研究[D];西南大学;2011年
7 李广志;电动车用三相无刷直流电机控制系统[D];大连理工大学;2010年
8 屠黎俊;基于DSP的无刷直流电机实验平台的研究[D];东华大学;2010年
9 赵思聪;无载无刷直流电机控制策略的研究与系统实现[D];复旦大学;2010年
10 金丽娜;基于LabVIEW的无刷直流电机智能控制研究[D];大连海事大学;2010年
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